미네가하라 고등학교에 다니는 2학년 아즈사가와 사쿠타는 어느 날 도서관에서 야생의 바니걸과 만나게 된다. 그 바니걸의 정체는 바로 사쿠타와 같은 학교에 다니는 선배이자 연예인인 사쿠라지마 마이였다. 하지만 사쿠타를 제외한 그 어느 누구도 바니걸 차림인 마이를 눈치채지 못하는데.

마이의 사춘기 증후군의 원인을 찾으려 함께 데이트를 하기로 한 사쿠타와 마이. 약속 당일, 역으로 향하던 중 미아를 발견하고 도와주려던 사쿠타는 어느 한 여자아이와 만나게 된다. 결국 약속 시간에 늦은 사쿠타였지만 의외로 쉽게 용서해주는 마이였는데.

후지사와를 벗어나 오가키까지 갔지만 사쿠라지마 마이를 아는 사람은 단 한 명도 찾을 수 없었다. 사쿠타는 일단 마이와 함께 학교로 돌아가지만 마이의 문제를 함께 의논했던 후타바까지 마이의 존재를 잊어, 모든 학생들이 마이를 잊어버린 게 되어있었다. 곧이어 사쿠타는 자고 일어나면 마이를 잊는다는 가설을 세우게 되었고, 모든 수단을 동원해 잠들지 않는 나날을 보내는데.

마이의 사춘기 증후군이 해결된 지 얼마 되지도 않아 새로운 불가사의한 일을 겪는 사쿠타. 그건 같은 날이 계속해서 반복되어 내일이 오지 않는 불가사의였다. 이에 그걸 후타바에게 상담하러 가고, 원인은 '라플라스의 악마'라는 가설을 세우게 되는데.

사쿠타와 사귄다는 오해를 받은 김에, 친구가 좋아하는 선배에게 고백받아 곤란했던 상황을 해결하게 된 코가. 계속 사귀는 척을 해달라는 부탁에 사쿠타는 거절한다. 하지만 코가가 내뱉은 말에 사쿠타는 결국 승낙했고, 이에 마이를 설득하기에 나서는데.

코가와 가짜로 사귀는 척을 하기로 했던 1학기가 끝났다. 이에 바다에서 마지막으로 데이트한 후 이별을 한 코가와 사쿠타. 하지만 다음 날 눈을 떠보니 사춘기 증후군 현상이 다시 발생했는데.